宽量程发射度自动测量装置

该自动测量装置是根据原子能科学研究院自由电子激光(FEL)装置对电子束发射度测量的特殊要求而设计的,该装置采用单孔取样,用微机、步进电机和光栅尺组成闭环控制,监控采样步长,使取样孔从束剖面径向走过并在预定处取样,避免了普通孔像法在荧光靶上产生的像斑迭加现象,即便束径小到φ2.5mm也能进行分析处理;通过设计专门的电路,实现了图像数据的抓取与脉冲电子束团的同步,减小了随机抓图带来的测量误差。在结构设计上,采用带滑键的外部轴向定位,避免了传动部分在运行过程中出现卡死的隐患;金属靶板上还带有水冷结构,使得该系统可承受较大的功率。在实验中还对取样孔基板厚度引起使得电子散射的“管道效应”进行了研究,证明了该装置对于4MeV的电子束发射度测量的有效性。该测量系统在当前配置(L=630mm,采样孔与荧光靶间距)下相图测量的范围是:(0.006～0.1)cm·rad,可分析的最小束径为:φ2.5mm,金属靶板上取样孔的定位误差为:±0.02mm,系统的角分辩率为:1.6mrad。     

一种新型的微束XRF谱仪

本文介绍一种新型高能量分辨微束X荧光分析谱仪,它由导管X光透镜和使用位置灵敏正比计数管的波长色散谱仪组成。实验结果表明本谱仪使用的X光透镜形成的X光微束的最小束径对Cu Kα线为50μm,一次测量同时覆盖的能量范围可达800eV以上,而对Ti Kα线的能量分辨达到4.4eV。     

中能EELS电子光学系统

简介中能ＥＥＬＳ的整体结构原理，着重介绍电子光学系统的各个组成部分的功能和设计，高性能的光学系统保证了谱仪的高分辨率和高亮度。     

电子能量损失谱仪用中高能电子枪的研制

研制了一台电子能量损失谱仪用的中高能电子枪。其产生的电子与原子、分子发生碰撞,通过谱仪收集、分析散射电子的动量和能量,可以获得靶的电子结构和碰撞动力学信息。该电子枪结构简单,由热阴极、栅极、阳极、聚焦极和偏转板组成;电子能量可调范围大(1-3 keV),操作简单。为了获得最优的束流条件,利用SIMION电子光学软件模拟了电子发射源大小和初始发散角对靶点处的束斑大小和束流发散角的影响。在电子能量为1.5 keV条件下,实验检验给出在离电子枪出口27 mm处可获得束径约为0.95 mm、束流发散角约0.93°和束流强度6.27mA的电子束,满足电子能量损失谱仪的使用要求。     

带电粒子束偏转系统像差分析的自动微分方法

根据AD技术的基本原理,研究了对带电粒子光学系统进行像差分析的AD方法,给出了偏转系统高斯光学性质及三阶几何像差系数的AD表述。利用面向对象的编程技术,在Visual C++中编制了一个软件包,实现了基本AD功能及带电粒子光学计算功能。用此软件计算了鞍型线圈磁偏转器的高斯光学性质及三阶像差,其结果具有非常高的精度,高斯光学性质的计算相对误差仅为10－１３量级甚至更低。证明AD方法对带电粒子光学系统的像差分析是极其有效的。     

用于束流输运计算的微型计算机程序TRANSPORT-EM/PC

TRANSPORT程序是用于束流输运计算的程序,程序长六千余行,采用一、二阶传输矩阵,并具有参量优化功能。但是,它不能处理包含电元件的带电粒子光学系统。为此,我们对该程序进行了扩充,形成了一套能够计算包括电、磁元件在内的光学系统束流输运的计算程序TRANSPORT-EM。不过,这套程序一直运行在中型计算机上,限制了它的进一步推广使用。     

二极铁磁场一阶和二阶梯度指数修正研究

在高质量分辨率离子光学系统的设计中，光学系统元件像差干扰了带电粒子的运动轨迹，使高分辨率获得往往变得十分困难。采用所谓的α线圈和β线圈可以有效地在磁场径向产生一阶梯度和二阶梯度。改变一阶梯度的叫α修正线圈，改变磁场二阶梯度的叫β修正线圈。     

SDUV-FEL光学系统控制改进

上海深紫外自由电子激光实验装置(SDUV-FEL)光学系统控制基于EPICS系统框架,通过其各种软硬组件实现了对光路控制,光束品质测量等功能。改进措施从Basler CCD探测器集成出发,绘制了新的OPI,设计了步进电机串口网络控制系统。这些工作将进一步地提高光学系统的简洁性和集成度,使其更加稳定,易于操作并且便于维护。     

迴旋加速器引出管道离子光学系统的设计问题

本文讨论了偏转磁铁和磁四极透镜对的成象条件,并给出一些不同参数的偏转磁铁和磁四极透镜对的成象曲线。我们曾对离子光学系统的设计问题进行了一些调研,对离子光学系统上常用的元件,如偏转磁铁、磁四极透镜的性能,进行了一些计算,积累了一些数据资料。现将这些数据整理出来,供有关的同志参考。     

γ辐照对空间用光学玻璃透射率的影响

利用60Coγ射线对熔融石英、重火石和镧冕玻璃进行辐照,研究其光学透射率的变化及其在空间光学系统中的适用性。辐照后测试光学玻璃的透射率,光谱范围为400～1100nm。测量结果表明,除熔融石英玻璃外,其它玻璃的可见光透射率辐照后均下降。尽管重火石和镧冕玻璃光学透射率在辐照前相似,但辐照后的透射率损耗则不同,镧冕玻璃抗辐射能力更强。对于重火石和镧冕玻璃,未镀膜样品较镀防反射膜样品的抗辐射能力强。研究中观测到,当达到一定辐射剂量后,玻璃材料的透射率不再继续衰减而趋于稳定。这些结果为空间光学系统针对辐射进行冗余设计提供了依据。     

碳离子束辐照选育截短侧耳素菌原生质体

使用12C6+离子束辐照Clitopilus pinsitus原生质体至不同吸收剂量,运用琼脂柱预筛和96孔板固体发酵选育截短侧耳素高产变异株。结果显示,最佳12C6+离子束吸收剂量为1.5 Gy,在该吸收剂量下正变异率为37.58%。选育出C.pin15I5E和C.pin15II6B两株正变异株,其产量较出发菌株分别提高16.17%和15.47%。表明重离子束辐照原生质体是行之有效的工业微生物诱变育种方法。     

离子注入、分析联用靶室

近年来,离子注入和离子束分析技术,应用相当广泛,已扩展到许多新的领域,形成了一种多学科性的边缘学科。 离子注入已作为一种成熟的技术广泛地应用在半导体工业上,在半导体制造工艺方面,它比传统的热扩散法显示出多方面的优越性。同时在材料改性方面也引起人们的极大兴趣,许多金属部件在实际使用时起作用的是金属表面的性质,而离子注入正好是能够改变金属表面性质(如硬度、磨损、腐蚀等)的有效途径。此外,离子注入技术用来改变光学表面指定区域的反射率、折射率,这在“集成光学”中是一项有效技术,也有人利用离子注入技术研制记忆元件(如磁泡)以及提高超导材料的超导性能等。     

微波离子枪离子束光学的数值模拟

用数值模拟方法研究了聚焦离子束系统中微波离子枪的束光学性能，将离子枪看作由源等离子体极和Ｏｒｌｏｆｆ－Ｓｗａｎｓｏｎ透镜组成的双级加速系统，分析了各参对束发射特性的影响。结果展示出引出束光学主要取决于引出导流系数和电势分布，在一定条件下可获得发散度小的离子束。     

First results of negative ion extraction with Cs for CRAFT prototype negative beam source

In order to understand the physics and pre-study the engineering issues for radio frequency(RF)negative beam source, a prototype source with a single driver and three-electrode accelerator was developed. Recently, the beam source was tested on the RF source test facility with RF plasma generation, negative ion production and extraction. A magnetic filter system and a Cs injection system were employed to enhance the negative ion production. As a result, a long pulse of 105 s negative ion beam with current density of 153 A m-2 was repeatedly extracted successfully. The source pressure is 0.6 Pa and the ratio of co-extracted electron and negative ion current is around0.3. The details of design and experimental results of beam source were shown in this letter.     

尼尔逊离子源重离子束流的发射度

尼尔逊离子源已广泛地应用于重离子加速器、同位素分离器及研究用离子注入机。用于C-600离子注入机的尼尔逊离子源,目前已获得达100μA的三十余种重离子束,其中有近二十种固体元素。     

放射性核束在生物医学中的应用

不同衰变方式和半衰期的放射性核束在生物医学领域有不同应用。本文评述了自20世纪70年代中期美国LBL实验室首次产生高能放射性核束以来，世界范围内利用放射性核束开展的生物医学应用研究情况，并提出了一些可在兰州放射性束流线（RIBLL）和将要建成的兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL－CSR）装置上进行的生物医学应用研究的设想。     

Computer investigation of ion beam optics for a Freeman type ion source system

The present work investigates the computer analysis of the ion beam properties produced by a Freeman type system. The extraction for such system is composed of four electrodes that permit to keep a fixed output energy by means of two accelerating gaps and one decelerating gap. The latter allows reducing the beam divergence angle. The combination of the acceleration/deceleration sections provides to keep a low beam emittance at the source outlet. The simulation of single charged argon ion trajectories for a plasma concave of curvature 4 mm was first studied with and without space charge effect using acceleration/deceleration extraction system with the aid of the SIMION computer program. The voltage applied to the accelerating electrode was optimized to accomplish the suitable ion trajectories without hitting the extraction electrode. Then, two additional studies were performed: the influence of the acceleration voltage and extraction voltage on the beam emittance and beam diameter; and the effect of the extraction gap width (distance between the plasma emission surface and the acceleration electrode) on the shape of the ion beam envelope and the position of the ion beam waist. Last, the influence of the space charge on the ion beam envelope was also investigated.     

离子注入与离子束混合两用机

早在1979年,为了解决应用于高温高真空环境下的轴承的自润滑问题,我们就着手采用     

R&D progress of high power ion source on EAST-NBI

The neutral beam injector(NBI) system was designed and developed mainly for the plasma heating on the Experimental Advanced Superconducting Tokamak(EAST). The high power ion source is the key part of the NBI. A hot cathode ion source was used on the EAST-NBI. The ion source was conditioned on the ion source test bed with hydrogen gas and achieved the designed parameters. The deuterium gas was used when it moved to the EAST-NBI. The main performance of the ion source on EAST is presented in this paper. The highest beam power of 4.5 MW in NBI-1 and 2.75 MW in NBI-2 was achieved. The total neutral beam power is about 4.5 MW. The long pulse beam of 100 s is injected into the EAST plasma too.